Android跨进程模拟触屏事件

跨进程模拟触屏事件的作用##

有很多在一个Activity中实现虚拟触摸的方法，但是无法做到跨进程虚拟触摸。无论是Google提供的Monkey还是MonkeyRunner都不能很好的脱离PC进行虚拟触碰，更别说写一个后台进程实现一些tricky的虚拟触碰。

模拟触屏事件也可以做许多事情，例如侦听支付宝解锁的手势加以模拟之类的，而且属于系统层面的模拟是应用无法分辨的，在此只介绍原理和技术。

触屏事件##

在Android中，所有的传感器在发生时间时都会想Linux层对应的传感器文件发送一个event。整个过程可以看成是传感器在收到操作后会产生一个硬件中断，硬件中断转换为相应的软中断消息，软中断会使系统调用sendevent，之后在通过sendevent做处理跟操作。本文只讨论如何利用软件的方式模拟硬件产生中断

关于getevent###

在Android工具中，包含一个getevent，侦听系统接收到的event，可以直接通过adb命令行getevent直接查看

华为荣耀手机运行getevent会出现如下信息:
<pre>
add device 1: /dev/input/event0
name: "mtk-kpd"
could not get driver version for /dev/input/mouse0, Not a typewriter
add device 2: /dev/input/event3
name: "cyttsp4_mt"
add device 3: /dev/input/event2
name: "hwmdata"
add device 4: /dev/input/event1
name: "ACCDET"
</pre>
很显然，上面的每个adb device就相当于一个传感器，对应一个/dev/input/even[i]文件

然后尝试点击屏幕，窗口中会显示10个event：
<pre>
/dev/input/event3: 0001 014a 00000001
/dev/input/event3: 0003 0039 0000005c
/dev/input/event3: 0003 0035 000001a5
/dev/input/event3: 0003 0036 00000270
/dev/input/event3: 0003 003a 00000056
/dev/input/event3: 0000 0000 00000000
/dev/input/event3: 0003 0039 ffffffff
/dev/input/event3: 0000 0000 00000000
/dev/input/event3: 0001 014a 00000000
/dev/input/event3: 0000 0000 00000000
</pre>
尝试多次可能出现消息条数不同的结果，这与点击的力度与时间有关

十六进制内容不利于阅读和理解可以调用getevent -l做同样的操作，返回的信息会以常量的名字出现,下面是触屏事件的消息内容:
<pre>
/dev/input/event3: EV_KEY BTN_TOUCH DOWN
/dev/input/event3: EV_ABS ABS_MT_TRACKING_ID 00000060
/dev/input/event3: EV_ABS ABS_MT_POSITION_X 000001fa
/dev/input/event3: EV_ABS ABS_MT_POSITION_Y 000002db
/dev/input/event3: EV_ABS ABS_MT_PRESSURE 0000003d
/dev/input/event3: EV_SYN SYN_REPORT 00000000
/dev/input/event3: EV_ABS ABS_MT_POSITION_X 000001f9
/dev/input/event3: EV_ABS ABS_MT_POSITION_Y 000002d9
/dev/input/event3: EV_SYN SYN_REPORT 00000000
/dev/input/event3: EV_ABS ABS_MT_POSITION_X 000001f8
/dev/input/event3: EV_ABS ABS_MT_POSITION_Y 000002d8
/dev/input/event3: EV_SYN SYN_REPORT 00000000
/dev/input/event3: EV_ABS ABS_MT_POSITION_X 000001f7
/dev/input/event3: EV_ABS ABS_MT_POSITION_Y 000002d7
/dev/input/event3: EV_SYN SYN_REPORT 00000000
/dev/input/event3: EV_ABS ABS_MT_TRACKING_ID ffffffff
/dev/input/event3: EV_SYN SYN_REPORT 00000000
/dev/input/event3: EV_KEY BTN_TOUCH UP
/dev/input/event3: EV_SYN SYN_REPORT 00000000
</pre>
粗略观察可以发现，消息主要包含点击的坐标、力度、时间、范围、类型等信息。EV_SYN是中断的类型，可以理解为硬件中断对应的消息类型

关于sendevent###

首先先尝试一下最简单的电源按钮，试图唤醒手机。
根据getevent的数据，将其数值翻译成10进制，对应的KEY_POWER是0x0074，也就是10进制下的116。在adb shell中输入如下命令（并不需要很快连续输入，可以慢慢来）：
<pre>
shell@hammerhead:/ $ sendevent /dev/input/event0 1 116 1
shell@hammerhead:/ $ sendevent /dev/input/event0 0 0 0
shell@hammerhead:/ $ sendevent /dev/input/event0 1 116 0
shell@hammerhead:/ $ sendevent /dev/input/event0 0 0 0
</pre>
如果尝试了，会发现只输入前2行手机屏幕就会亮。但是如果不继续输入后面2行，系统会认为用户一直按住了电源键，因此这时在物理按下一次电源键，手机屏幕不会关闭，需要再按两次才行。

分析高级操作##

google的官方文档中Touch Device Driver Requirements 这一节介绍了Multi-touch设备的event相关的一些参数，显然现在所有的Android设备都支持多点触控，以下为简要翻译:
<pre>
ABS_MT_POSITION_X: (必须) 报告触碰的X坐标。
ABS_MT_POSITION_Y: (必须) 报告触碰的Y坐标。
ABS_MT_PRESSURE: (可选) 报告触碰的压力大小或者信号强度。
ABS_MT_TOUCH_MAJOR: (可选) 报告触碰的代表性区域, 或者触碰的最长的尺寸。
ABS_MT_TOUCH_MINOR: (可选) 报告触碰的最小的尺寸。 如果ABS_MT_TOUCH_MAJOR报告的是区域测量，则不使用。
ABS_MT_WIDTH_MAJOR: (可选) 报告触碰本身的代表性区域，或者触碰本身的最大尺寸。 如果触碰的尺寸不知道则不使用。
ABS_MT_WIDTH_MINOR: (可选) 报告触碰本身的最小尺寸。 如果触碰的尺寸不知道则不使用。
ABS_MT_ORIENTATION: (可选) 报告触碰的方向。
ABS_MT_DISTANCE: (可选) 报告触碰本身和表面的距离。
ABS_MT_TOOL_TYPE: (可选) 报告触碰是MT_TOOL_FINGER还是MT_TOOL_PEN.
ABS_MT_TRACKING_ID: (可选) 报告触碰的跟踪ID。跟踪ID是一个非负的任意整数，用来分辨多个同时的操作。例如，当多个手指触碰设备，在手指还在屏幕上时每个手指绑定一个独立的跟踪ID，当手指离开屏幕后，跟踪ID可能被重新使用。
ABS_MT_SLOT: (可选) 报告触碰的slot ID，在使用Linux多点触碰协议B的情况下使用。查看Linnux多点触碰协议文档获取详细信息
</pre>
我的目标是实现一个能够点击任意坐标与长按的库

单点点击event###

单点点击相对容易，消息内容较少
<pre>
ABS_MT_TRACKING_ID
ABS_MT_POSITION_X
ABS_MT_POSITION_Y
SYN_REPORT
</pre>
作为一次event提交，压力大小跟区域参数是可选的

单点释放event###

<pre>
ABS_MT_TRACKING_ID -1
SYN_REPOR
</pre>
单点释放只需要提交两个event即可，不需要提交坐标等信息

多点点击event###

多点触碰涉及到ABS_MT_SLOT的概念，这个并不是很难理解，在每次指定触碰的同时，增加一个ABS_MT_SLOT。在释放前，也要注明ABS_MT_SLOT。并且在默认情况下，ABS_MT_SLOT为0。这样也就能理解单点触碰所在的ABS_MT_SLOT一直为0，单点触碰只是多点触碰的一个特例。
需要注意的是，ABS_MT_SLOT一定要再ABS_MT_TRACKING_ID前定义，不然会出问题，使用的是之前的slot。
<pre>
ABS_MT_SLOT
ABS_MT_TRACKING_ID
ABS_MT_POSITION_X
ABS_MT_POSITION_Y
SYN_REPORT
</pre>

多点释放event###

ABS_MT_SLOT
ABS_MT_TRACKING_ID -1
SYN_REPORT
多点释放需要依次释放ABS_MT_SLOT，范围为0-9,切记要全部释放

滑动操作的event###

滑动操作实际上是间隔取样某一个ABS_MT_TRACKING_ID的多次触碰。只需先指定ABS_MT_TRACKING_ID跟所在的ABS_MT_SLOT，再改变X，Y坐标（如果某个坐标没变则不需要改变），然后同步信号量即可

总结###

拥有了以上的知识，实现起来的步骤就很清晰了。具体各个常量名和数值的关系，可以调用getevent -lp和getevent -p进行对比查看。本文只是做了简单的总结与整理

本文参考:http://azard.me/blog/2015/06/13/android-cross-app-touch-event-injection/